《土木工程概论》单元3 建筑工程 教学课件.pptVIP

任务目标1.了解单层工业厂房和大跨度单层建筑的基本构造。2.掌握大跨度单层建筑的屋盖结构体系的类别及其特点。学习任务2单层建筑一、一般单层建筑一般单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙，屋面板采用钢筋混凝土板，多用于单层住宅、公共建筑、别墅等。单层工业厂房通常由屋盖结构、吊车梁、柱子、基础和围护结构等构成，如图3-1所示。另外，还有用拱形彩板作为屋顶的厂房（图3-2），用拱形彩色热镀锌钢板作为屋面，这种模式的建筑自重轻，工期短，造价低，彩板之间用专用机具咬合缝，不漏水，已在很多工程中采用。二、大跨度单层建筑大跨度单层建筑是指空间结构比较大的单层建筑，如体育馆、大型影剧院、展览厅、航站楼、飞机库等。目前，大跨度单层建筑的屋盖结构体系有很多种，如拱结构、网架结构、悬索结构、膜结构等。拱一般为曲线结构，根据铰个数的不同可分为无铰拱、两铰拱和三铰拱等。从形态上看，与梁、板相比，拱仅仅由直线变成曲线，但拱脚水平推力使拱结构的受力状态发生质的变化，梁、板结构主要承受弯矩和轴力，而拱结构主要承受轴力，弯矩和剪力较小。如果拱轴线符合合理拱轴线则弯矩为零，从而使构件摆脱了弯曲变。尤其在古代砖石材料抗压强度较高，但抗拉抗剪强度低，对于大跨度结构如果采用梁、板结构则很难实现，如采用拱结构正好发挥材料的抗压性能。拱结构广泛应用于桥梁结构，例如我国的赵州桥。（一）拱结构（一）拱结构网架结构是许多根杆件按照一定规律布置，并通过节点连接而成的网络状杆件结构。它的外形可以是曲面形，也可以是平板形。网架结构具有质量轻、用料省、刚度大、抗震性能好等优点，常用作大跨度屋盖结构。其杆件多采用钢管或型钢，需现场安装。1.曲面网架：又称壳形网架，其形式与钢筋混凝土薄壳结构一样，把混凝土的实心截面改换成比较轻巧的杆件式结构，即形成曲面网架。如图3-3所示。（二）网架结构（二）网架结构2.平板网架：平板网架从外形上看是有某一厚度的空间格构体，其平面外形一般呈正方形、长方形、正多边形、圆形等。其顶面和底面一般呈水平状，上、下两网片之间用杆件（称为腹杆）连接。腹杆的排列呈规则的空间体。平板网架按其组成分为以下两类。（1）由平面桁架交叉组成的网架。如图3-4（a）所示。（2）由角锥体组成的网架（空间桁架）。如图3-4（b）和图3-4（c）所示。（三）悬索结构悬索结构是以受拉钢索作为主要承重构件，这些受拉钢索按一定规律组成各种不同形式的结构。它是充分发挥高效能钢材的受拉作用的一种大跨度结构。这种结构自重轻、材料省、施工方便，但结构刚度及稳定性较差，必须采取措施以防止该结构在风力、地震力及其他动荷载作用下因产生很大变形、波动及共振等而遭到破坏。悬索结构一般用于60m以上的大跨度建筑的屋盖。悬索结构按其曲面形式可分为单曲面悬索结构和双曲面悬索结构两类。1.单曲面悬索结构单曲面单层悬索体系它由许多平行的单根悬索构成，如图3-5（a）所示。单曲面双层悬索体系这种体系由许多平行的索网组成，如图3-5（b）所示。2.双曲面悬索结构双曲面单层悬索体系这种体系适用于圆形建筑平面，如图3-5（c）所示。双曲面双层悬索体系它由承重索和稳定索构成，也主要适用于圆形建筑平面，如图3-5（d）所示。鞍形悬索它是由两组曲率相反、相互交叉的悬索组成的双曲面索网体系，如图3-5（e）所示。（四）膜结构膜结构是20世纪70年代初发展起来的一种新型结构，是用一种玻璃纤维作为基本材料，再用聚四氟乙烯（特氟隆）涂料混合而结合为一体的织物材料。它的最终成品为半透明体。膜结构一般分为两种形式：一种为空气式支撑，但必须采用封闭式空间，以维持一定气压差；另一种是张力骨架或支撑膜结构，骨架一般用受拉钢索预加应力的方法，形成拱形结构体系，拱形骨架上面覆盖膜式织物材料。任务目标1.掌握多层建筑与高层建筑的结构形式及特点。学习任务3多层与高层建筑一、多层建筑多层建筑主要用作住宅、学校、商场、办公楼、医院、旅馆等公共民用建筑。多层建筑常用的结构形式为混合结构和框架结构体系。（一）混合结构：混合结构是指房屋的墙、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构，而屋面、楼面等水平承重构件采用钢筋混凝土结构（或钢结构、木结构）所组成的房屋结构体系。混合结构是我国应用最普遍的结构体系，广泛应用于多层建筑，究其原因主要有以下几个优点。1.主要承重结构（墙体）用砖砌，取材方便。2.造价低廉、施工简单，有很好的经济指标。3.保温隔热效果较好。框架结构体系是指以梁、柱刚性连接形成平面结构，其间以连系梁连接，呈现矩形网格的空间骨架结构。按所用材料不同，框架结构体系可分为钢筋